緊固件組件的製作方法

2023-10-08 20:47:39 1

本申請要求於2014年8月11日提交的美國實用型專利號14/456,417的優先權，其通過引用以整體併入本文。

發明領域

本發明一般涉及零售業和更具體地涉及用於零售業的塑料緊固件。

背景技術：

塑料緊固件通常在零售業中被用於各種不同應用以將兩個或更多個分離的物品連接在一起。例如，塑料緊固件通常被用於(i)將服裝比如襪子、手套等的一對互補物體連接一起，(ii)將商品標籤或票券連接至一件或多件服裝上(例如，摺疊在一條牛仔褲的腰身上的商品票券)，和(iii)將手持物品(例如，工具或玩具)連接至其相應的包裝(例如，抵靠平的硬紙板顯示卡的前表面布置的螺絲刀)。

在A.R.Bone的美國專利號4,039,078中——其公開內容通過引用併入本文，公開了若干不同類型的塑料緊固件。在該專利中描述的每種塑料緊固件被製造為大致H形構造，兩個縮短的平行橫杆或T型杆通過在其間正交地延伸的單一細的柔性長絲在其合適的中點處互相連接。

以上描述的類型的塑料緊固件通常被製作為緊固件備件(fastener stock)——由於其梯狀外觀，其在本領域還通常被簡單地稱為梯狀備件——的連續地連接供應的部分。現在參考圖1，顯示了一定長度的梯狀備件，其目前由加利福利亞州Pasadena的艾利丹尼森公司(Avery Dennison Corporation)製造並以PLASTIC和ELASTIC STAPLETM系列塑料緊固件售賣。可以看出，顯示了一定長度的梯狀備件，其優選地由一種或多種柔性塑料材料生產，比如尼龍、聚丙烯、聚氨酯、聚酯等等，梯狀備件通常由附圖標記11標識。梯狀備件11包括通過多個等距間隔的橫向連接17互相連接的一對延長的和連續的側元件或欄邊(rail)13和15。

通過在連續的橫向連接17之間的大致中點處切斷側元件13和15從梯狀備件11獲得單個的塑料緊固件18。可以看出，每個緊固件18包括通過細的柔性長絲23互相連接的一對橫杆19和21，橫杆19和21分別包括側元件13和15的節段，並且長絲23包括橫向連接17。

自動化塑料緊固件分配裝置或機器在本領域是熟知的，並且通常用於分配來自一卷梯狀緊固件備件的單個的塑料緊固件。例如，在W.J.Cooper等的美國專利號8,413,866中——其公開內容通過引用併入本文，公開了一種熟知類型的塑料緊固件分配裝置，其目前由加利福利亞州Pasadena的艾利丹尼森公司製造並以緊固件系統售賣。

在使用中，以上描述類型的緊固件分配裝置可以尤其以下述方式使用，以固定物品至其相應的包裝。具體而言，隨著物品抵靠包裝布置，緊固件分配裝置上的一對平行的空心針被線性地驅動穿過在物品相對側上的包裝(即，物品放置在針之間)。進料機構然後使供給梯狀備件的每個欄邊前進至在相應的空心針限定的縱向孔後面軸向對齊。隨著每個欄邊如此布置，切斷機構在兩個最低的橫向連接之間的大致中點處切斷每個欄邊，從而使單個的緊固件與梯狀備件的剩餘部分分離。在已經使單個的緊固件與梯狀備件分離之後，彈射機構彈出分離的緊固件的橫杆通過該對空心針的孔，並且又通過針先前所穿透的包裝。

在緊固件彈射過程期間，每個橫杆被扭轉成相對於長絲的外部基本上平行的關係以便使其穿透通過其相應的針在包裝中形成的相對小的孔。一旦每個橫杆完全穿過包裝中的孔，塑料緊固件的彈性構造使得每個橫杆返回至其相對於長絲的原始的垂直定向。因此，在完成緊固件分配過程之後，每個大致圓柱形的橫杆的內表面沿著接觸的大致線性區域抵靠包裝的一個表面平坦放置。同時，大部分可伸長的長絲緊緊地延伸跨過包裝的相對側上的物品，從而以相對固定的方式使物品保持至包裝。

現在參考圖2(a)和2(b)，顯示了分配的塑料緊固件18的一個橫杆19，其抵靠相對平的包裝25的一個表面25-1平坦放置。布置為這樣，長絲23適合地突出通過相應的緊固件分配針在包裝25中形成的相對小的圓孔27，並且又牢固地延伸跨過抵靠包裝25的相對表面25-2布置的待售的指定物品(未顯示)。以該能力(In this capacity)，拉緊的長絲23將該物品牢固地固定至包裝25。

在零售業中，通常使用基於厚紙的材料製造包裝25，比如紙板、粗紙板、硬紙板等等。由於其基於紙的構造，包裝25本質上不是特別耐用的。而是，已經發現，通過(i)將轉矩施加在固定至包裝25的物品上或(ii)塑料緊固件18本身的扭轉、牽拉或其他類似操作，基於紙的包裝25可能以有意或無意的方式被緊固件18容易地撕裂或以其他方式變形。具體而言，上述活動通常引起包裝25中的孔27在橫截面上大幅地擴大。

如果包裝25中孔27的寬度擴寬超過橫杆19的長度，緊固件18可以容易地與包裝25分開，從而使得待售物品能夠與包裝25分離，這是非常不期望的。否則，隨著包裝25中的孔27輕微地擴大，如圖2(c)中所顯示，顯著的力F可被施加至長絲23，其又引起橫杆19在其大致中點處彎曲(即，使得橫杆19的相對端19-1和19-2遠離包裝25彎曲或樞轉)。由於在緊固件18的每端處形成大致Y形構造，所以以上描述的情況在本領域通常被稱作「Y形化(Y-ing)」。如認識到的，隨著緊固件18的每端彎曲為窄的Y形構造，損壞的橫杆19可更容易被拉動通過包裝25中擴張的孔27，從而使得物品與其包裝分離。

技術實現要素：

本發明的目的是提供適於被連接至至少一個物品的新的和改進的緊固件組件。

本發明的另一個目的是提供如上描述的緊固件組件，其被設計為適合地插入通過其連接至的至少一個物品中的小針形成孔。

本發明的又另一個目的是提供如上描述的緊固件組件，其難以從其連接至的至少一個物品完整去除。

本發明的仍另一個目的是提供如上描述的緊固件組件，其使其連接至的至少一個物品中的小針形成孔的任何有意或無意的擴寬作用最小化。

本發明的又仍另一個目的是提供如上描述的塑料緊固件，其具有有限數目的零件、容易使用並且製造廉價。

因此，作為本發明的一個特徵，提供了適於被連接至至少一個物體的緊固件組件，至少一個物體具有第一表面，緊固件組件包括(a)塑料緊固件，該塑料緊固件包括第一橫杆，和(b)與塑料緊固件分離的整體實心錨定元件，該錨定元件適於被放置在塑料緊固件的第一橫杆和至少一個物體的第一表面之間。

作為本發明的另一個特徵，提供了使用緊固件分配裝置連接塑料緊固件至至少一個物體的方法，緊固件分配裝置具有空心針，該空心針具有鋒利尖端，塑料緊固件包括連接至橫向長絲的第一橫杆，該至少一個物體具有第一表面，該方法包括以下步驟：(a)提供包括平的頂表面和平的底表面的整體實心錨定元件，(b)抵靠所述至少一個物體的第一表面放置錨定元件的底表面，(c)使用緊固件分配裝置的空心針穿透該錨定元件和該至少一個物體，和(d)將第一橫杆彈射穿過空心針並且由鋒利尖端彈出，使得第一橫杆直接平置於錨定元件的頂表面上。

根據以下描述，各種其他特徵和優勢將顯而易見。在該描述中，參考附圖，該附圖形成其部分，並且其中通過圖解方式顯示用於實踐該發明的實施方式。實施方式將被充分詳細的描述以使得本領域技術人員能夠實踐該發明，並且要理解，可以利用其它實施方式和做出結構變化，而不背離本發明的範圍。因此，以下詳細描述不以限制意義被採取，並且通過所附權利要求書最佳的限定本發明的範圍。

附圖簡述

在附圖中，其中相同的附圖標記表示相同的零件：

圖1是本領域已知的一定長度的連續連接的梯狀備件的不完全的前透視圖，顯示該梯狀備件具有從其分開的單個的塑料緊固件；

圖2(a)和2(b)分別是圖1中顯示的緊固件的不完全的右端透視圖和右端平面圖，顯示該緊固件被固定至物體；

圖2(c)是圖2(a)中顯示的緊固件的不完全的右端透視圖，當在其長絲上接受顯著施加力時緊固件顯示為其橫杆處於彎曲狀態，長絲通過其延伸的物體中的孔的橫截面顯著地擴張；

圖3是根據本發明的教導構造的緊固件組件的分解右端透視圖，該緊固件組件與物體一起顯示；

圖4是圖3中顯示的緊固件組件的右端透視圖，顯示該緊固件組件連接至物體；

圖5(a)-(c)是在使用緊固件分配裝置將其連接至物體期間的各個階段在圖3中顯示的緊固件組件的橫截面視圖；和

圖6是根據本發明的教導構造的緊固件組件的橫截面視圖，其中錨定元件被附著至物體。

具體實施方式

現在參考圖3和4，顯示了根據本發明的教導構造的緊固件組件，緊固件組件通常通過附圖標記111標識。如下將進一步解釋，緊固件組件111被設計為以牢固和可靠的方式連接至一個或多個物體。

僅為了簡單目的，本文顯示了緊固件組件111並且以下詳細描述為被固定至單個物體113。然而，要理解，緊固件組件111類似地可被連接至兩個或更多個物體，而不背離本發明的精神。

在本實例中，物體113被表示為放大的大致長方形顯示卡，其包括第一放大的大致平的表面113-1和第二放大的大致平的表面113-2。因為物體113在本文表示為顯示卡，物體113優選地由非常適於一般零售應用的適度剛性和耐用的包裝材料構造而成。例如，物體113可以由基於塑料的材料或基於紙的材料製造而成，比如紙板、刨花板、硬紙板等等。如下進一步詳細描述，緊固件組件111被特別地設計以保持可靠地固定至物體113，即使物體113被輕微撕開、裂開或以其它方式變形，這是本發明的主要特徵。

應該注意的是，物體113不限於商品顯示卡或零售包裝的其他類似形式。而是，要理解，物體113表示塑料緊固件通常連接的任意一個或多個物品。例如，物體113可以可選地表示尤其(i)服裝比如襪子、手套等的一對互補物體，或(ii)商品標籤或票券和服裝的一種或多種相應的物體(例如，摺疊在一條牛仔褲的腰身上的商品票券)。

緊固件組件111包括塑料緊固件115和錨定元件117。如下將詳細描述，錨定元件117被布置在物體113和緊固件115之間，並且優選地由堅硬的基於聚合物的材料構造而成，比如但不限於聚丙烯、聚乙烯、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚氨酯等等，以便防止塑料緊固件115通過在緊固件分配過程期間在物體113中形成的針孔完整撤回(即，退回)。

塑料緊固件115與單個的塑料緊固件18相似，在於緊固件115優選地由一種或多種柔性塑料材料構造，比如尼龍、聚丙烯、聚氨酯等等，並且包括通過細的柔性橫向長絲121互相連接的一對平行橫杆119-1和119-2。

每個橫杆119在本文表示為在橫截面上具有大致D形狀和範圍可以從0.125英寸至0.375英寸的總長度L。因此，通過在連續的橫向連接17之間的大致中點處切斷側元件13和15，緊固件115可從現有技術梯狀備件11容易地獲得。以該方式，每個橫杆119被適當形成尺寸，用於彈射通過常規的緊固件分配機器的相應空心針，這是非常期望的。

然而，應該注意的是，每個橫杆119不限於具體尺寸和/或形狀。而是，要理解，每個橫杆119在其尺寸方面可以被修改，而不背離本發明的精神。例如，每個橫杆119在其橫截面上可以是大致D形的。此外，取決於緊固件115在其期望的應用中需要保留的強度，每個橫杆119的長度L可以增加或減小。

錨定元件117優選地為整體實心圓盤的形式，其由抗變形的硬塑料材料構造，比如聚丙烯、聚乙烯、聚苯二甲酸乙二醇酯。可以看出，錨定元件117在本文表示為包括平的頂表面117-1和平的底表面117-2的大致正方形小片(tab)。

然而，應該注意的是，錨定元件117不限於正方形設計。而是，要理解，錨定元件117可以被構造為替代結構(例如，為圓盤)，而不背離本發明的精神。例如，錨定元件117可以是長方形、圓形、正方形等。

錨定元件117的尺寸優選地對應於塑料緊固件115的橫杆119的尺寸。例如，在本實施方式中，錨定元件117優選地具有大約0.375英寸的長度L1和大約0.375英寸的寬度W1。因此，因為錨定元件117的長度L1和寬度W1大致等於橫杆119的長度L，但是不必需等於橫杆的長度L，橫杆119的整體直接被錨定元件117而不是物體113支撐，其由於以下將明白的原因是非常期望的。同時，錨定元件117保持減小的、幾乎不易察覺的尺寸，以便不會折損物體113的整體美感。

現在參考圖5(a)-(c)，緊固件組件111被設計為以下述方式連接至物體113。具體地，如圖5(a)中所顯示，實心錨定元件117被首先布置在適當位置抵靠物體113，錨定元件117的底表面117-2抵靠物體113的第一表面113-1平坦放置。優選地，錨定元件117被放置在物體113上，使得緊固件分配裝置的針將穿透通過錨定元件117的大致中心，如以下進一步顯示。

隨著錨定元件117抵靠物體113放置，緊固件分配裝置123被啟動，使得空心的有槽的針125以居中的方式穿透通過物體113和錨定元件117以便在其中形成連續孔127，如圖5(b)中所顯示。緊固件115的一個橫杆119然後軸向地移置通過針125中的縱向孔125-2，並隨後通過其鋒利尖端125-2彈射出。在此之後，從錨定元件117和物體113中形成的連續孔127撤回針125。

如圖5(c)中最清楚可見，針125的撤回導致橫杆119抵靠錨定元件117的頂表面117-2平坦放置。同時，可伸長的長絲121通過孔127緊緊地拉出，並且緊緊地延伸跨過物體113的第二表面113-2(並抵靠放置在其上的任何另外的物品)。

作為本發明的主要特徵，可見，剛性的不可變形的錨定元件117直接支撐緊固件115的橫杆119。結果，即使可變形的、基於紙的物體113被撕扯或撕裂以致擴張孔127的橫截面，緊固件115也不能以任何容易的方式從物體113完整移除。以該能力，錨定元件117以不顯著的方式充當幫助保護物體113(具體而言，在孔127周圍)的結構完整性的剛性塑料墊圈。

以上顯示的實施方式旨在僅僅是示例性的，並且本領域技術人員將能夠對其做出大量的變化和修改，而不背離本發明的精神。所有這樣的變化和修改旨在落在所附權利要求限定的本發明的範圍內。

例如，儘管本文未顯示，要理解，錨定元件117可以被構造為包括預形成的中心孔，其尺寸適合接收緊固件分配針。因此，隨著修改的錨定元件適當地抵靠物體放置，緊固件分配裝置123的針125將優選地穿透通過中心孔。結果，緊固件分配裝置將幾乎不需要另外的插入力來穿透通過錨定元件以及待緊固的物體。

在另一個實例中，圖6中所圖解，錨定元件117經由錨定元件117表面上的壓敏粘合劑13a與物體113接觸。粘合劑將提供元件117至物體113的粘附。